Устройство для считывания координат с экрана электронно- лучевой трубки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ КООРДИНАТ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУВКИ, содержащее блок формирования сигналов засветки экрана, вход которого соединен с телевизионным датчиком , а выход подключен к телевизионному приемнику, соединенному с блоками формирования строчных и кадровых импульсов, съемник координат, соединенный с первым элементом И, один вход которого подключен к блоку формирования сигналов засветки экрана, с одним входом первого триггера , другой вход которого подключен, к выходу первого элемента И, и с одним входом второго элемента И, третий элемент И, одинвход которого сое динен с блоком формирования кадровых импульсов, другой подключен к выходу первого триггера, а выход соединен с первым счетчиком, подключенным к блоку памяти и к выходу четвертого элемента И, входы которого соединены с блоком формирования строчных импульсов и с первым триггером, пятый элемент И, один вход которого подключен к выходу первого триггера, другой соединен с генератором импульсов , а выход подключен к второму счетчику, соединенному с выходом четвертого элемента И и с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к выходу первого триггера, к блоку памяти и к второму элементу задержки, и третий элемент задержки, отличающееся тем, что с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третий счетчик , один вход которого соединен с yt вторым элементом задержки, четвертый элемент задержки, соединенный с выходом второго элемента И, подключенным к другому входу первого элемента И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с четвертьм элементом задержки, и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы ю которого подключены к второму и со третьему элементам задержки, четвертый счетчик, другой вход которого о подключен к выходу первого элемента 00 ИЛИ, а выход подключен к блоку памясо ти, шестой элемент И, другой вход которого подключен к третьему счетчику , и второй триггер, другой вход которого соединен с четвертым элементом задержки, а выход подключен к другому входу второго элемента И.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зы Я 06 K 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3639700/24-24 (22). 27.06.83 (46) 07.11.84. Бюл. И - 41 (72) В.И. Гришкин и Ф.N. Кулаков (71) Ленинградский научно-исследовательский вычислительный центр АН СССР (53) 681. 327. 12 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 590787, кл. G 06 K 11/00, 1975.

2. Патент CfflA N - 4020281, кл. 17818, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

КООРДИНАТ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ, содержащее блок формирования сигналов засветки экрана, вход которого соединен с телевизионным датчиком, а выход подключен к телевизионному приемнику, соединенному с блоками формирования строчных и кадровых импульсов, съемник координат,. соединенный с первым элементом И, один вход которого подключен к блоку формирования сигналов засветки экрана, с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу первого элемента И, и с одним входом второго элемента И, третий элемент И, один вход которого сое динен с блоком формирования кадровых импульсов, другой подключен к выходу первого триггера, а выход соединен с первым счетчиком, подключенным к блоку памяти и к выходу четвертого элемента И, входы которого соедине„„SU„„1123039 А ны с блоком формирования строчных импульсов и с первым триггером, пятый элемент И, один вход которого подключен к выходу первого триггера, другой соединен с генератором импульсов, а выход подключен к второму

4 счетчику, соединенному с выходом четвертого элемента И и с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к выходу первого триггера, к блоку памяти и к второму элементу задержки, и третий элемент задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третий счетчик, один вход которого соединен с вторым элементом задержки, четвертый элемент задержки, соединенный с выходом второго элемента И, подключенным к другому входу первого элемента И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с четвертым элементом задержки, и последовательно фима соединенные второй элемент ИЛИ, входы фиаа которого подключены к второму и ) третьему элементам задержки, четвер- ф тый счетчик, другой вход которого подключен к выходу первого элемента р

ИЛИ, а выход подключен к блоку памя ти, шестой элемент И, другой вход которого подключен к третьему счетчику, и второй триггер, другой вход которого соединен с четвертым элементом задержки, а выход подключен к другому входу второго элемента И..

1 1123

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частйости, к устройству для считывания координат с экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и может быть использо5 вано при визуальном программировании роботов для ввода координат точек в ЭВМ.

Известно устройство, содержащее счетчик, соединенный с блоками управления и коммутации, подключенными к съемнику координат и к ЭЛТ, блок сравнения, соединенный с счетчиком и с блоком управления, шифратор, элементы И ИЛИ (1), 15

Недостаток данного устройства состоит в невысокой точности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок формирования засветки экрана ЭЛТ, сое диненный с телевизионными датчиком и приемником, подключенными к блокам формирования строчных и кадровых синхроимпульсов, съемник координат, соединенный с первым элементом И, подключенным к блоку формирования засветки экрана ЭЛТ с первым триггером и с вторым элементом И, третий элемент И, подключенный к выходу первого триггера, к блоку формирова30 ния кадровых импульсов, к первому счетчику, соединенному с блоком памяти, и к четвертому элементу И, входы которого соединены с блоком формирования строчных импульсов и с первым триггером, генератор импульсов, подключенный через пятый элемент И, соединенный с первым триггером, к вто рому счетчику, соединенному с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к блоку памяти, второй 40 и третий элементы задержки, соединенные с распределителем импульсов (2) .

Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высоком быстродействии устройства.

Цель изобретения — повышение быI стродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, 1 что в устройство, содержащее блок формирования сигналов засветки экрана5О вход которого соединен с телевизионным датчиком, а выход подключен к телевизионному приемнику, соединеннбму С блоками формирования строчных и кадровых импуль- 55 сов, съемник координат, соединенный с первым элементом И, один вход, которого подключен к бло039 2 ку формирования сигналов засветки экрана, с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу первого элемента И, и с одним входоМ второго эле мента И, третий элемент И, один вход которого соединен с блоком формиррвания кадровых импульсов, другой подклю чен к выходу первого триггера, а выход соединен- с первым счетчиком,подключенным к блоку памяти и к выходу четвертого элемента .И, входы которого соединены с блоком формирования строчных импульсов и с первым триг.— гером, пятый элемент И, один вход которого подключен к выходу первого триггера, другой соединен с .генератором импульсов, а выход подключен к второму счетчику, соединенному с выходом четвертого элемента И и с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к выходу первого триггера, к блоку памяти и к второму элементу задержки, и третий Эле. мент задержки, введены третий счетчик, один вход которого соединен с вторым элементом задержки, четвертый элемент задержки, соединенный с выходом второго элемента И, подключенным к другому входу первого элемента И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с четвертым элементом задержки, и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к второму и третьему элементам задержки, четвертый счетчик, другой вход которого подключен к выходу первого элемента

ИЛИ, а выход подключен к блоку памяти шестой элемент И, другой вход которого подключен к третьему счетчику, и второй триггер, другой вход которого соединен с четвертым элементом задержки, а выход подключен к другому входу второго элемента И.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает съемник 1 координат, выполненный в виде светово,го пера, блок 2 памяти, телевизионный датчик 3, блок 4 формирования сигналов засветки экрана, телевизионный приемник 5, блоки 6 и 7 формирования кадровых и строчных импуль- . сов соответственно, первый 8, второй

9, третий 10, четвертый 11, пятый 12 и шестой 13 элементы И, первый 14 и второй 15 триггеры, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ, первый 18, 23039 4

35 равно числу кадров засветки за вре40 . мя, пока перо Ч прикасалось к экрану телеприемника 5. Код этого числа -за50

55 з 11 второй 19, третий 20 и четвертый 21 счетчики, первый 22, второй 23, тре-, тий 24 и четвертый 25 элементы зад фжки, генератор 26 импульсов. Устройство содержит .также блок

27 формИрования "окна", блок 28 формирования смещения объектива и шины

29-35 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Оператор прикасается световым пером 1 к экрану телеприемника 5 и проводит нужную целевую траекторию на изображении рабочего пространства, Все время, пока световое перо 1 соприкасается с экраном на втором его выходе поддерживается постоянный разрешающий потенциал, открывающий элемент И 9, на другой вход которого исходно подается разрешающий сигнал с. инверсного выхода триггера 15. При этом на вход элемента И 8 подается разрешающий сигнал с выхода элемента И 9. В момент соприкосновения пера I с экраном на выходе элемента И 9 образуется положительный перепад потенциала, которым запускается элемент 25 задержки, на одном выходе последнего появляется импульс, который непосредственно сбрасывает счетчик

20, и, пройдя через элемент ИЛИ t6 также сбрасывает счетчик 21. . Блок 4 непрерывно через заданное число кадров развертки вьфабатывает специальный кадр "засветки экрана", во время которого развертка осуществляется пером максимальной яркости.

Во время кадра "засветки экрана" открывается элемент И 8 и включается световое перо 1. После этого перо 1 способно реагировать на световой импульс в момент прохождения электронного луча по экрану телеприемника 5.

Сигнал с выхода элемента И 8 устанавливает триггер 14 в состояние "1" и разрешает работу элементов И 10-12.

При этом кадровый импульс с выхода блока 6 проходит через элемент И 10 и сбрасывает счетчик "Х" 18. Строчные импульсы поступают с выхода блока 7 через элемент И 11 на сброс счетчика "У" 19, а также на счетный вход счетчика "Х" 18. Кроме того, в это время счетчик 19 считает импульсы с генератора 26 импульсов, проходящие через элемент И 12.

В момент прохождения электронного луча через место прикосновения пера

1- к экрану световое перо вырабатыI вает импульсный сигнал, который опрокидывает триггер 14 в состояние "0", При этом элементы И 10-12 закрываются и в счетчиках 18 и 19 хранятся измеренные значения соответствующих

"экранных" координат одной точки задаваемой траектории. По отрицательно му перепаду триггера 14 запускается элемент 22 задержки, вырабатывающий импульс, по которому данные со счетчиков 18 и 19 записываются в ячейку блока 2 памяти„по заднему фронту этого импульса запускается элемент 23 задержки который вырабаt тывает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 21, изменяя его состояние на "1"

При этом подготавливается к работе следующая ячейка блока 2 памяти. Импульс с выхода элемента 23 задержки поступает также на счетный вход счетчика 20.

К моменту окончания действия этого импульса коды счетчика 20 ьг счетчика

21 совпадают, при этом элемент И 9 вырабатывает сигнал, продолжающий устанавливать триггер 15 в состояние

"0". При выработке блоком 4 следующего кадра засветки все повторяется сначала. Если при этом световое перо

1 находилось в другом месте экрана, то в следующей ячейке блока 2 памятй будут находиться новые "экранные" координаты Х и У. Таким образом, к концу проведения световым пером 1 на экране некоторой траектории в ячейках блока 2 памяти будут записаны

"экранные" координаты Х и У точек. этой траектории. Общее число точек писан как в счетчике 20, так и в счетчике 21.

В момент отрыва пера 1 от экрана с его второго выхода снимается нотенциал и элемент И 9 закрывается. При этом закрывается элемент И 8 и выключается световое перо 1. По закрытию элемента И 9 запускается элемент 25 задержки и на его втором выходе появляется импульс, сбрасывающий через элемент ИЛИ 16 счетчик .21. При этом коды счетчика 20 и счетчика 21 перестают совпадать и с выхода элемента И 13 снимается сигнал, поступавший на второй установочный вход триггера 15, тем самым разрешая установку триггера 15 в состояние."3", 5 11

По этому же сигналу, поступающему на первый установочный вход, триггер 15 устанавливается в "1", выдавая тем самым сигнал на вторую шину

35 прерывания устройства и сигнализируя таким образом об окончании цик"ла измерения "экранных" координат.

Приняв сигнал прерывания, ЭВИ считывает в свою память данные из блока памяти устройства. При этом ЭВИ выдает сигнал на шину 34 считывания устрой-. ства, по которому данные из ячейки блока памяти поступают на выходную шину 33 данных. В устройстве по снятию сигнала считывания срабатывает элемент 24 задержки, который через элемент ИЛИ 17 изменяет состояние счетчика 21 на "1", подготавливая к считыванию следующую ячейку блока 2 памяти.

Цикл считывания повторяеТся до тех пор, пока коды счетчика 20 и адресного счетчика 21 не станут равны, т.е пока не будут переписаны все занятые" ячейки блока 2 памяти. Затем элемент

ИЛИ 16 вырабатывает сигнал, опрокидывающий триггер 15 в "0", и сигнал прерывания с шины 35 снимается, после чего устройство. снова готово к работе по вводу "экранных" координат.

После ввода в ЭВИ "экранных" ко ординат точек траектории определяется величина смещения объектива телепередатчика для каждой ввеДенной точки. При этом поочередно из ЭВИ по

23039 б входной шине 31 данных в блок 27 формирования "Окна" записываются

"экранные" координаты полученных точек траектории, которые являются цент ром "окна" кадра, на котором измеряется детальность изображения. В блоке формирования смещения объектива на заданном "окне" кадра определяется детальность и вырабатывается сигнал на смещение объектива до тех пор, пока детальность не будет макси. мальной. Тогда происходит измерение величины по углу поворота двигателя, вращавшего объектив от положения фокусировки на "бесконечность" до данного положения и выдается сигнал прерывания на шину 30 прерывания.

После этого ЭВМ считывает данные с выходной шины 29 данных и весь цикл повторяется сначала для очередной точки.

Таким образом, к концу работы устройства, в памяти ЭВИ будут находиться "экранные™ координаты Х и У и соответствующая им величина смещения объектива для каждой точки траектории. заданной оператором. По известным соотношениям ЭВИ может рассчитать истинные пространственные координаты каждой точки заданной траектории.

Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить быстро. действие устройства. !

1123039

Составитель Т. Ничипорович

Техред Т.Фанта Корректор И. Муска

Редактор Н. Данкулич

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8141/40

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4